[發明專利]基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 202011508962.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112666963A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 何平;嚴志博;張克華;劉進步;倪豪蕾
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;E01C23/01
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張永輝

1.基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統，包括四軸無人機、數據傳輸子系統、地面控制子系統、圖像處理子系統，其特征在于，所述四軸無人機包括機架，所述的四軸無人機頂部四角處固定安裝有動力裝置，所述機架中心固定安裝有個傳感元件，且機架前方固定安裝有第一云臺，且機架正下方固定安裝有第二云臺，且第一云臺上固定安裝有第一攝像頭，且第二云臺上固定安裝有第二攝像頭，所述機架內固定安裝有控制模塊，且控制模塊與動力模塊以、傳感元件和避障模塊通訊連接；

所述數據傳輸子系統包括5G數傳模塊、接收機模塊和云端服務器，所述的圖像處理子系統包括：循跡圖像處理單元和裂縫檢測圖像處理單元。

2.根據權利要求1所述的基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統，其特征在于，所述機架包括：作為機軸的碳纖維圓管、機身碳纖維板；

所述的動力裝置包括：無刷電機、玻璃纖維槳葉、鋰電池；

所述的傳感元件包括：陀螺儀、加速度計、電子羅盤、GPS模塊、氣壓計；

所述第一云臺和第二云臺結構箱相同，且第一云臺和第二云臺均包括：無刷電機、陀螺儀；

所述控制模塊采用以STM32F407ZGT6為芯片的單片機；

所述攝像頭采用廣角無畸變攝像頭；

所述避障模塊采用超聲波模塊。

3.根據權利要求1所述的基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統，其特征在于，所述地面控制子系統包括：手機APP、PC上位機和航模遙控器，所述的手機APP、PC上位機都是基于移動終端的軟件，這二者通過無線網絡將數據發送到云端服務器，所述四軸無人機上的5G數傳模塊訪問云端服務器獲取數據，所述航模遙控器是獨立的控制裝置，且航模遙控器與機架上的接收機模塊通訊連接。

4.根據權利要求1所述的基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統，其特征在于，所述云端服務器為租用的阿里云服務器，所述5G數傳模塊位于機架下方左側，所述接收機模塊位于機架下方右側，其通信天線與5G數傳模塊的通信天線朝向相反。

5.根據權利要求1所述的基于四軸無人機的公路路面裂縫檢測系統，其特征在于，所述循跡圖像處理單元負責處理攝像頭獲取的前方公路圖像，判斷四軸無人機的姿態、位置偏差，使四軸無人機精確鎖定公路，自主沿公路循跡飛行，所述裂縫檢測圖像處理單元負責處理攝像頭獲取的下方公路路面圖像，利用神經網絡檢測圖像中是否存在裂縫以及裂縫的相關信息。